酪蛋白磷酸肽的营养作用及其应用.doc

酪蛋白磷酸肽的营养作用及其应用 WWW.SFNCC.ORG.CN　?　2009-2-16　国家食物与营养咨询委员会 唐? 婷，马? 力(西华大学生物工程学院，成都? 610039) 摘? 要：酪蛋白磷酸肽(CPPs)是从牛奶的酪蛋白中提取的一种生物活性肽，现已证明具有促进钙、铁等矿物元素吸收、防止蛀牙等生理功能。本文介绍了CPPs的生理功能和作用机理，并对其在食品和药物方面的应用作了简单介绍。关键词：酪蛋白磷酸肽；生理功能；应用 酪蛋白磷酸肽(Casein Phosphope Ptides，CPPs)是以牛奶酪蛋白为原料，经过单一或复合蛋白酶的水解，再对水解产物分离纯化后得到的含有磷酸丝氨酸簇的天然生理活性肽。CPPs在动物的小肠环境中能与钙、铁、锌、硒等二价矿物质离子结合，防止产生沉淀，增强肠内可溶性矿物质的浓度，从而促进肠黏膜对钙、铁、锌、硒，尤其是钙的吸收和利用［1］，被誉为“矿物质载体”。CPPs是目前唯一促进钙吸收的活性肽［2］，同时在提高机体免疫力、改善繁殖性能等方面也有重要作用。日本、德国等国家已把CPPs定为功能性食品，我国在这方面的研究越来越受到科学家和食品工作者的广泛关注。本文就CPPs的营养作用及在食品、药物方面的应用作一综述。1? 酪蛋白磷酸肽的生理机能及作用机理1.1? 促进肠道对矿物元素的吸收Ca在肠道中必须以离子的形式才能被吸收，在小肠前段VD作为Ca吸收促进剂可加强Ca在小肠前段的主动吸收。而在小肠后段Ca的吸收形式是被动扩散，吸收效率取决于小肠内Ca离子的游离浓度，但它在中性和弱碱性环境下易与酸根离子形成不溶性盐而流失。由于CPPs带有高浓度的负电荷，既可以抵抗消化道中各种酶的水解，又可以与钙结合成可溶物，从而有效地防止钙在小肠中性或偏碱环境中形成磷酸钙沉淀，同时它还可以有效地增加钙在体内的滞留时间，该结合物在被肠壁细胞吸收后才把钙释放出来。早在20世纪40年代，Mellander等首次从酪蛋白的胰蛋白酶水解产物分离到磷酸肽，并证明这些肽的Ca盐在生理pH下具有非常好的溶解性，无论正常婴儿还是佝偻病患儿，对CPPs形式的钙比对自然条件下的Ca都能更好地利用。研究发现，CPPs可增加钙的生物利用率，在缺乏VD情况下，患有佝偻病小孩服用酪蛋白经胰蛋白酶消化的产物可强化骨骼钙化［3］。动物实验证明，CPPs可在中性或偏碱性条件下阻止钙的沉淀，从而促进钙在小肠中吸收。CPPs虽可抑制磷酸钙形成沉淀，却不能使已形成磷酸钙溶解，CPPs的结构，特别是其分子内亲水和疏水氨基酸的排布决定了它在磷酸钙晶体增长中是一个重要的调节因子［4］。此外，CPPs还可促进铁、锰、锌、硒等吸收［5］。1.2? 防龋齿，促进牙齿、骨骼中钙的沉积和钙化CPPs促进钙的沉积和钙化的原因一般认为是它在提高钙的吸收利用的同时，减少了破骨细胞的作用，抑制了骨的再吸收。研究证明，CPPs具有明显抗蛀牙功能［6］，可用于防止和治疗牙结石。CPPs在溶液中能与钙磷结合成复合体，即酪蛋白磷酸肽钙磷复合体(CPP-ACP)［7］。它是可溶性复合物，附着在龋损处，维持高水平的钙离子浓度，促使钙离子进入龋损区，促进早期龋损再矿化，从而有效地防止牙蚀细菌的侵蚀，达到抗龋齿的作用。用CPPs制成的抗龋齿添加剂是目前唯一不同于氟化物的添加剂。1.3? 促进动物体外受精通过动物(猪，牛)体外实验证明［8，9］，CPPs可明显促进精子进入卵细胞和体外精卵细胞的融合，他们发现含CPPs培养液中的精子明显具有更高的穿透卵细胞的能力。此外，CPPs还能减少精子的变异程度而使胚胎发育更加稳定，但作用机理尚不十分清楚，可能与溶解状态钙离子介导的精卵细胞融合有关，也可能与谷氨酸的游离羧基有关。1.4? 其他生理功能CPPs还具有增强机体免疫的能力。研究表明，在大鼠饲料中添加CPPs能提高血清中IgG、IgA等抗体的水平，使肠道内的抗原特异性IgA和总IgA得到显著提高，这些说明CPPs对黏膜免疫力的提高也有很大的促进作用。2? 酪蛋白磷酸肽在食品工业中的应用CPPs是作为吸收促进剂用于开发制造钙、铁功能食品的关键性原料，也是迄今为止唯一成功应用于功能性食品的生理活性肽。缺钙是世界性的营养问题，如何提高钙的吸收利用率是目前需解决的主要问题之一，目前国内市场上有200多种补钙剂，大多着眼于增加钙的摄入量，而提高钙的吸收、利用率的产品种类很少。近年来，一些营养食品和保健食品生产厂家已在其产强化钙的同时也对VD进行强化，目的是提高钙的吸收利用率，这是到目前为止解决钙吸收利用率而采用的唯一办法，但VD的过量摄入会对人体的肾和骨造成一定的危害。目前在国外市场上已有含CPPs的许多适用于儿童、老人、孕妇等不同人群的各种保健食品，诸如糖果、饮